西安市农作物秸秆综合利用技术模式分析

2022-05-09褚春年魏礼

安徽农业科学 2022年8期

关键词：技术模式综合利用农作物

褚春年魏礼

摘要以西安市秸秆综合利用情况为例，分析了秸秆机械化综合利用技术模式，提出了适合推广的秸秆机械化综合利用技术最佳组合模式，旨在为一年两作区小麦玉米秸秆机械化综合利用提供参考。

关键词秸秆;综合利用;技术模式;农作物

中图分类号 S 216.2 文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2022）08-0179-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.08.050

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Analysis of the Comprehensive Utilization Technical Model of Crop Stalk in Xian City

CHU Chun-nian， WEI Li （Xian Agricultural Machinery Supervision and Promotion Station， Xian，Shaanxi 710065）

Abstract Taking the comprehensive utilization of stalk in Xian City as an example， this paper analyzed the mechanized comprehensive utilization technical mode of stalk， and put forward the best combination mode of mechanized comprehensive utilization technology of stalk for promotion， so as to provide references for mechanized comprehensive utilization of wheat and corn stalk in bi-annual planting cropping areas.

Key words Stalk;Comprehensive utilization;Technical mode;Crops

我國是农业大国，农作物秸秆产量大、分布广、种类多，长期以来一直是农民生活和农业发展的宝贵资源 [1]。2013—2017年我国主要粮食作物秸秆年均产量7.8亿t，其中水稻、小麦和玉米秸秆年产量分别为2.3亿、1.7亿和3.8亿t，占三大粮食作物秸秆总产量的29.5%、21.8%和48.7% [2]。随着农业连年丰产丰收，农作物秸秆产量逐年增多，秸秆随意抛弃、焚烧现象严重，因而带来一系列环境问题 [3]。农作物秸秆含有多种可被利用的有效成分，碳、钾、硅、氮、钙、镁、磷等元素及纤维素、半纤维素、木质素、蛋白质、氨基酸等有机质成分，为农作物秸秆资源的利用提供了发展空间 [4] 。加快推进秸秆综合利用对于改善农村人居环境、稳定农业生态平衡、推进资源循环利用具有十分重要的意义 [5]。西安市农机部门坚持“以疏为主，疏堵结合”方针，围绕“标本兼治、疏堵并举、以疏保堵、以堵促疏”的工作思路 [6]，加强农作物秸秆综合利用，示范推广秸秆机械化综合利用新技术、新机具，通过秸秆综合利用示范田建设，以点带面、辐射带动，从2009年开始连续多年实现“三夏零着火点”目标 [7]。笔者对西安市农机合作社秸秆机械化综合利用技术模式进行调查分析，并提出了适合今后推广的最佳技术集成模式。

1 秸秆综合利用现状

1.1 秸秆资源情况西安市地处关中平原中部，北临渭河，

南依秦岭，全市下辖11区2县，共有8个涉农区县，耕地面积24.09万 hm 2 [8]，主要农作物为小麦和玉米，小麦年种植面积14.68万 hm 2，玉米年种植面积13.54 万hm 2。

笔者所在课题组参照农作物秸秆资源调查与评价技术规范中的取样方法 [9]，测定的秸秆产量仅为可收集资源量：在理论资源量中扣除留茬、收集过程中损失的穗轴、枝梗等无法从田间收集的部分 [10]。在秸秆产量测定中，选择有代表性的7个涉农区县秸秆综合利用项目示范田，每个区县选

3个地块，采用“梅花五点法”，每个地块选择5个点，每个点选取0.5 m×0.5 m，从地表割取整株小麦或玉米秸秆，将每个测试点割取的整株小麦或玉米秸秆分别晾晒成干秸秆（含水量在15%左右）后称重测定，计算出各个对应地块的每公顷秸秆产量平均值;然后，以每块地的面积为权重系数，计算出每公顷秸秆产量加权平均值（表1～2）。从表1可以看出，西安市小麦干秸秆产量为6 186～9 167 kg/hm 2，从而估算出小麦干秸秆年产量在100万t 左右。从表2可以看出，西安市玉米干秸秆产量为10 362～14 051 kg/hm 2，从而估算出玉米干秸秆年产量在150 万 t 左右。

1.2 秸秆综合利用情况

由表3～4可知，2020 年西安市夏季小麦秸秆综合利用面积13.97万hm 2 ，秸秆机械化利用率达到 95.2%;2020年秋季玉米秸秆综合利用面积 12.92 万hm 2 ，秸秆机械化综合利用率达到 95.4%，全年主要农作物秸秆机械化综合利用率达95.3%，实现连续3年秸秆机械化综合利用率在95%以上，秸秆综合利用已经取得了一定的成效。西安市秸秆综合利用的主要渠道还是肥料化利用方式——秸秆机械化还田，小麦秸秆捡拾打捆、玉米青贮收获和饲草加工等利用方式在总利用面积中所占比例较小，秸秆机械化综合利用方式还需要不断优化，有必要开展秸秆基料化、饲料化、工业化等多元利用试点示范，拓展综合利用的技术途径 [11]。

1.3 秸秆综合利用技术模式

西安市夏季秸秆机械化综合利用工艺技术路线如下：在小麦成熟期，进行小麦机械化收获秸秆切碎还田或小麦机械化收获秸秆捡拾打捆，小麦留茬高度在15 cm以下，随后进行玉米免耕（硬茬）播种或玉米带状旋耕施肥播种或玉米旋耕灭茬覆盖播种（图1）。FA9D78CC-5E56-4DBE-A8DF-A6243D635F1E

西安市秋季秸秆机械化综合利用工艺技术路线如下：①玉米青贮机械化收获—玉米秸秆粉碎还田—小麦旋耕施肥播种或小麦宽幅带状旋耕施肥播种;②玉米机械化收获—玉米秸秆机械粉碎还田—小麦旋耕施肥播种或小麦宽幅带状旋耕施肥播种;③玉米籽粒机械化收获—秸秆机械粉碎还田—小麦旋耕施肥播种或小麦宽幅带状旋耕施肥播种（图1）。

2 秸秆综合利用技术成本分析

2.1 小麦、玉米秸秆机械化综合利用全过程的技术模式

在西安市粮食生产主要涉农区县选取10家典型农机合作社，分别为长安长丰、长安科邦、阎良润泽、阎良新利、鄠邑泽润、鄠邑秦川、临潼联盟、周至林川、高陵镐哲、蓝田铁骑，进行秸秆机械化综合利用调查。基于夏季和秋季秸秆机械化综合利用技术路线，笔者所在课题组调查了每个合作社小麦、玉米耕种收全过程的秸秆机械化综合利用技术模式，调查发现小麦秸秆机械化综合利用全过程的技术模式有12种，玉米秸秆机械化综合利用全过程的技术模式有12种（表5）。

2.2 小麦、玉米秸秆机械化综合利用作业全过程的成本分析

根据调查合作社的秸秆机械化综合利用具体技术模式，对小麦、玉米在各种秸秆综合利用技术模式下作业全过程的成本进行分析，具体见表6～7。

在小麦秸秆机械化综合利用技术模式下，对调查合作社小麦作业全过程成本进行分析。由表6可知，从各作业环节看，小麦秸秆机械化综合利用技术模式下作业成本占比最大的是施肥成本;作业成本占比最小的是晾晒成本。从合作社使用的各种技术模式看，模式 7、8、10、11的作业成本较高，为4 725～6 300元/hm 2;模式3、6的作业成本较低，为4 200～5 700元/hm 2。

在玉米秸秆机械化综合利用技术模式下，对调查合作社玉米作业全过程成本进行分析。由表7可知，从各作业环节看，玉米秸秆机械化综合利用技术模式下作业成本占比最大的是施肥成本，秸秆处理作业成本占比最低。从合作社使用的各种技术模式看，Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ模式作业成本较高，为5 175～6 975元/hm 2;Ⅱ、Ⅳ、Ⅵ模式作业成本较低，为3 825～5 625元/hm 2。

2.3 小麦、玉米秸秆机械化综合利用技术模式下产量和收益分析根据调查合作社小麦、玉米的产量和成本分析，计算小麦、玉米在各个秸秆机械化综合利用技术模式下的平均收益。从表8～9可以看出，在小麦秸秆机械化综合利用中有“小麦机械化收获秸秆捡拾打捆”技术环节的技术模式平均收益相对较高，其中模式7最高，达到18 637.5元/hm 2;在玉米秸秆机械化综合利用中有“茎穗兼收” 或“籽粒机械化收获”技术环节的技术模式平均收益相对较高，其中模式Ⅹ最高，达到19 755元/hm 2。

3 效益分析

3.1 经济效益

从经济效益来看，扣除每年流转土地费9 000～18 000元/hm 2，小麦秸秆机械化综合利用技术模式7+玉米秸秆机械化综合利用技术模式Ⅹ为收益最高的小麦、玉米一年两作技术模式，合作社平均净收益达到24 892.5元/hm 2，远远高于其他小麦秸秆机械化综合利用技术模式。

3.2 社会效益

从社会效益看，小麦秸秆机械化综合利用技术模式7为“深松整地+小麦宽幅带状旋耕施肥播种+小麦机械化收获秸秆捡拾打捆”。该技术模式涵盖了近年来国家大力推广的深松整地技术、宽幅带状播种技术以及小麦机收加装秸秆打捆一体化技术。玉米秸秆机械化综合利用技术模式Ⅹ为“玉米免耕（硬茬）精量播种+玉米茎穗兼收 + 秸秆机械粉碎还田”。该技术模式涵盖了近年来国家大力推广的玉米免耕播种技术和玉米茎穗兼收技术。小麦、玉米2种最佳技术模式组合所用主要技术都是复式作业，省工、省时、节本、增效，并能够有效减少农业机械进地次数，实现保护性耕作。

3.3 生态效益

从生态效益来看，小麦秸秆机械化综合利用技术模式7和玉米秸秆机械化综合利用技术模式Ⅹ组合能实现小麦秸秆和玉米秸秆的离田和还田;该组合既能实现秸秆工业化利用、饲料化利用，又能实现肥料化利用。小麦、玉米最佳技术模式组合秸秆机械化综合利用方式多样，能够实现秸秆离田和还田，能减少农业机械焚烧秸秆对大气的污染;同时，该组合技术模式采取的主要技术是复式作业，减少农业机械进地作业次数，降低了作业油耗，减少了油料消耗对大气的污染，保护了生态环境。

4 结论

通过对农机合作社的小麦、玉米秸秆机械化综合利用技术模式分析，筛选出西安市小麦、玉米秸秆机械化综合利用的最佳技术集成模式组合为“深松整地+小麦宽幅带状旋耕施肥播种+小麦机械化收获秸秆捡拾打捆+玉米免耕（硬茬）精量播种+玉米茎穗兼收 + 秸秆机械粉碎还田”。这一最佳秸秆机械化综合利用技术集成模式为一年两作区小麦玉米秸秆机械化综合利用提供参考。

参考文献

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[10] 王濤，常小箭，黄宗华.西安市主要农作物秸秆资源量估算及能源化潜力分析[J].安徽农业科学，2017，45（16）：73-77.